Ускоренный поиск материалов с заданными свойствами с помощью адаптивного проектирования

Поиск новых материалов с заданными свойствами традиционно опирается на интуицию и метод проб и ошибок. По мере роста химической сложности комбинаторные возможности становятся слишком большими, чтобы подойти к задаче по Эдисону. Здесь мы показываем, как адаптивная стратегия проектирования, тесно связанная с экспериментами, может ускорить процесс открытия путем последовательного определения следующих экспериментов или расчетов для эффективной навигации по сложному пространству поиска. Наша стратегия использует вывод и глобальную оптимизацию для балансирования между эксплуатацией и разведкой пространства поиска. Мы демонстрируем это на примере поиска сплавов с эффектом памяти формы на основе NiTi с очень малой тепловой гистерезисной величиной (ΔT); состав Ti50.0Ni46.7Cu0.8Fe2.3Pd0.2 имеет наименьшую ΔT (1.84 K). Мы синтезировали и охарактеризовали 36 предсказанных композиций (9 циклов обратной связи) из потенциального пространства примерно из 800 000 композиций. Из них 14 имели меньшую ΔT, чем любая из 22 композиций в исходном наборе данных.